Desenvolvimento e avaliação de estratégia de ensino de genética para o Ensino Superior

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DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO DE ESTRATÉGIA DE ENSINO DE GENÉTICA PARA O ENSINO SUPERIOR

BRASÍLIA 2014

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UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE

MARIANA MARZULLO PEDREIRA

Dissertação apresentada como requisito parcial para a obtenção do Título de Mestre em Ciências da Saúde da Universidade de Brasília

Orientador: Silviene Fabiana de Oliveira

Co-Orientador: Maria de Nazaré Klautau-Guimarães

BRASÍLIA 2014

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MARIANA MARZULLO PEDREIRA

Dissertação apresentada como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciências da Saúde pelo Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde da Universidade de Brasília

Aprovada em 20 de outubro de 2014

BANCA EXAMINADORA

Silviene Fabiana de Oliveira (presidente) Universidade de Brasília

Celso Teixeira Mendes Júnior

Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (USP)

Aline Cabral Braga de Medeiros Universidade Católica de Brasília

Zulmira Guerrero Marques Lacava Universidade de Brasília

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Dedico este trabalho à minha amada família. Pelo amor e apoio, a minha eterna gratidão.

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AGRADECIMENTOS

À Deus, por estar sempre por perto, mesmo quando estou distante.

Aos meus pais, Joel e Denise, pela paciência, amor e carinho que expressaram por toda a vida a mim e aos meus irmãos, Laura, Bruno e Juliana, que sem os quais não conseguiria percorrer essa etapa da minha vida. Obrigada por sempre torcerem por mim.

Às queridas professoras orientadoras, e sempre chefinhas, Dra. Silviene Fabiana de Oliveira e Dra. Maria de Nazaré Klautau Guimarães, pela oportunidade, orientação, dedicação, incentivo e enriquecedor aprendizado.

Aos professores e funcionários do programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, do Departamento de Genética e Morfologia e da Universidade de Brasília, pela paciência e atenção despendida.

À CAPES, pelo auxílio financeiro.

À Luna Rufino, pela atenção disponibilizada para desenhar as tirinhas. Elas ficaram lindas graças a você. Muuuuito obrigada!

Às minhas companheiras de luta e amigas de laboratório: Rafaela, Arcanjo, Camila, Sabrina, Tatiana, Marcella e Harumy, e aos dois cromossomos Y do laboratório: Raphael e Arthur, por todos os momentos que passamos juntos, pelas ajudas, pelos incentivos, pelas trocas de experiência, pelas pizzas Hut e festinhas.

Ao pessoal do laboratório ao lado: Cássia, Diogo, Flávia, Gislaine, Niara, Nina, Rosana, Samira e Thaiz, pelos encontros de muito trabalho e brincadeiras, pelos lanchinhos na copa e pelas superproduções de festinhas. Obrigada por me deixarem ser a “plus one” do laboratório de vocês.

Aos meus grandes amigos: Adriano, Alan, Fabíola, Juliana, Mell, Rejane, Talita e Vanessa, por terem sido compreensivos todas as vezes que precisei ficar estudando em vez de me divertir com vocês. Obrigada pela compreensão, carinho e por não terem deixado as ausências afetarem a nossa amizade.

Em especial, à Flavs, vulgo Soares, que dedicou incontáveis horas da sua vida, sono e saúde, para me acompanhar, ajudar, incentivar e apoiar de uma forma incrível, a qual nunca achei que seria possível. Não tenho dúvidas de que não teria concluído sem a sua importantíssima ajuda para o sucesso dessa etapa. Minha eterna gratidão pela sincera amizade.

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“Educação é o que sobrevive quando o que foi aprendido foi esquecido”

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RESUMO

O Ensino de Genética tornou-se progressivamente um campo essencial da Biologia, devido ao avanço do conhecimento científico da área. O conceito de gene aparece como um dos marcos da história da ciência, entretanto, a partir de 1980, inicia-se a crise com relação a esse conceito devido aos novos conhecimentos acerca do genoma e seu funcionamento. Observa-se grande dificuldade na compreensão do conceito básico por parte de todos os atores envolvidos no processo de ensino-aprendizagem de Genética. O objetivo desse trabalho foi desenvolver e testar um material didático, no formato de tirinhas, que facilite a discussão, avaliação de conhecimentos prévios e reconstrução do conceito, estrutura e função de gene. Inicialmente as tirinhas foram utilizadas para avaliar o conhecimento prévio relacionado ao conceito de gene em turmas de graduação em Enfermagem, Ciências Biológicas e Biotecnologia. Observou-se um conhecimento prévio mais adequado nas turmas de Ciências Biológicas e Biotecnologia em comparação com as turmas de Enfermagem. Esse resultado deve ser decorrente do semestre em que a disciplina é ministrada e da existência de disciplinas pré-requisitos nos cursos de Ciências Biológicas e Biotecnologia. Em um segundo momento, as tirinhas foram utilizadas para fomentar a discussão, desconstrução e reconstrução do conceito de gene. Observou-se melhora substancial após a sequência das aulas e dos textos, capacitando os estudantes a reformular respostas mais elaboradas, com o acréscimo de diversos fenômenos que reforçam a afirmação da ausência de correlação 1:1:1 entre gene, sequência de DNA e produto gênico. O conceito molecular clássico de gene foi o conceito mais aceito após a reconstrução, indicando que a sequência didática apresentada permitiu que os estudantes aprimorassem o conceito pré-existente, além de sedimentar uma concepção informacional de gene. A avaliação do material desenvolvido, as tirinhas, foi considerada como um método inovador e criativo pela maioria dos estudantes, e ainda ajudou a compreender e motivar um pensamento crítico na abordagem do tema desenvolvido.

Palavras-chave: conceito de gene; conceito molecular clássico de gene; ensino de

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ABSTRACT

Genetics teaching has become an essential studying area in biology, because of its advanced knowledge in the scientific Field. The gene concept appears as one of the frameworks in the history of science, however in the 1980’s this concept started to go through a crisis due to new discoveries about genome and its functions It’s possible to observe that there are some difficulties in the comprehension of the basic concept in the teaching-learning process of genetics. The aim of this research was to develop and test a didactic material, as comic strip, which facilitates the discussion and evaluates previous knowledge and promotes a reconstruction of gene concepts, structure and function. At first the comic strips were used in under graduation lectures to evaluate the previous knowledge related to the concepts of gene in nurse, biotechnology and biology courses. It was possible to observe a previous knowledge in biology and biotechnology lectures when compared to nurse lectures. This outcome occurs because of the semester that the module is offered in the course and the existence of pre requisite modules. Afterwards the comic strips were used to start discussions, to deconstruct and reconstruct gene concepts. It came to our attention that after the sequence of lectures and texts the students abilities to give more elaborated answers were improved, with the addition of new information that stimulate the affirmation of the absence of correlation 1:1:1 between gene, the sequence of DNA and gene product. The classical molecular concept was the most accepted concept after the reconstruction of knowledge, indicating that the didactical sequence improved the previous knowledge, and also improved the concept of gene. The evaluation of the courseware material, the comic strip was considered an innovative and creative teaching method for most students, and it also facilitated the understanding and motivated a critical thought about the subject studied.

Keywords: gene concept; classical molecular gene concept; genetics teaching;

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Questionário de questões mistas, aplicado aos estudantes de Ciências Biológicas e

Biotecnologia, desenvolvido para verificar se os objetivos das atividades propostas foram atingidos após a sequência didática. _________________________________________________________ 36

Figura 2 As três tirinhas desenvolvidas, com os seus respectivos enunciados e questionamentos. (a)

A tirinha “Palestra” aborda a estrutura do gene e sua relação com a sequência de aminoácido. (b) A tirinha “Genética no bar” prioriza o caráter argumentativo dos estudantes sobre a relação um gene: um proteína. (c) A tirinha “Estudando para a prova” aborda o conceito de gene. _______________ 38

Figura 3 Tirinha 1 desenvolvida por estudantes de Ciências Biológicas e Biotecnologia da

Universidade de Brasília, sobre o tema: a crise do conceito de gene. ________________________ 49

Universidade de Brasília, sobre o tema: a crise do conceito de gene ________________________ 51

Universidade de Brasília, sobre o tema: a crise do conceito de gene ________________________ 52

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Universidade de Brasília, sobre o tema: a crise do conceito de gene. ________________________ 54 Figura 15 Tirinha 13 desenvolvida por estudantes de Ciências Biológicas e Biotecnologia da Universidade de Brasília, sobre o tema: a crise do conceito de gene. ________________________ 55

Universidade de Brasília, sobre o tema: o abandono do conceito de gene. ____________________ 56

Universidade de Brasília, sobre o tema: o conceito de gene como processos. _________________ 57

Universidade de Brasília, sobre o tema: o conceito de gene-P e gene-D. _____________________ 58

Universidade de Brasília, sobre o tema: o conceito de gene definido pelo ENCODE. ____________ 59

Universidade de Brasília, sobre o tema: genes interrompidos. ______________________________ 59

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Universidade de Brasília, sobre o tema: herança monogênica. _____________________________ 60

Universidade de Brasília, sobre o tema: determinismo genético. ____________________________ 61

Figura 31 Resultados da avaliação das atividades pelos estudantes de Ciências Biológicas e

Bioecnologia (n=48), por meio do questionário desenvolvido. O grau de concordância atribuído às respostas foram muito, moderado, pouco, nada e não consigo avaliar (NCA). O primeiro resultado se refere (a) à avaliação do material didático, o segundo (b) à analise das aulas teóricas e textos utilizados para a reconstrução do conceito de gene, o terceiro (c) à retomada da tirinha inicial para a reconstrução do conceito de gene, o quarto (d) à elaboração de tirinhas autorais pelos estudantes, e o quinto (e) à toda sequência didática. ________________________________________________ 67

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Resultados das análises dos conhecimentos prévios sobre o conceito, estrutura e função de

gene das tirinhas aplicadas na disciplina de Genética, nos cursos de Ciências Biológicas (n=61), Enfermagem (n=62) e Biotecnologia (n=35) em porcentagem (%). __________________________ 42

Tabela 2 Visão geral das respostas do conjunto das três tirinhas sobre o conceito, estrutura e função

de gene, na disciplina de Genética dos cursos de Ciências Biológicas (n=61), Enfermagem (n=62) e Biotecnologia (n=35) em porcentagem (%). ____________________________________________ 42

Tabela 3 Resultados em relação aos conceitos de gene propostos em reação a crise, que os

estudantes de Ciências Biológicas e Biotecnologia (n=48) mais se identificaram, na primeira questão do texto 2 da sequência didática de Nascimento (2010). __________________________________ 43

Tabela 4 Resultados das avaliações dos conhecimentos prévios e da reconstrução do conhecimento

dos estudantes de Ciências Biológicas e Biotecnologia (n=38) com relação aos questionamentos das tirinhas “Palestra” e “Genética no bar”. Na categoria 1, há a ausência da relação direta na avaliação dos conhecimentos prévios e acrescentaram em sua justificativa os fenômenos discutidos nas aulas na reconstrução. Na categoria 2, há a relação direta 1:1 na avaliação de conhecimento prévioe a correção desse pensamento na reconstrução. A categoria 3 são respostas reescritas. E na categoria

4 o estudante fez a relação 1:1 no conhecimento prévio e na reconstrução. ___________________ 43 Tabela 5 Resultados observados nas respostas dos estudantes de Ciências Biológicas e

Biotecnologia (n=38) quanto ao conceito de gene nos conhecimentos prévios e o conceito após a sequência didática, com relação a tirinha “Estudando para a prova”. ________________________ 46

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

DNA da sigla em inglês, Deoxyribonucleic acid

PGH Projeto Genoma Humano

ENCODE Enciclopédia de Elementos do DNA

RNA da sigla em inglês, Ribonucleic acid

mRNA da sigla em inglês, messenger Ribonucleic acid

PNLEM Programa Nacional do Livro para o Ensino Médio

HQ Histórias em Quadrinhos

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SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ______________________________________________________________ 14 1.1 O ENSINO DE GENÉTICA ________________________________________________ 15 1.2 O CONCEITO DE GENE __________________________________________________ 17 1.3 A ARTE NO ENSINO _____________________________________________________ 22 2 OBJETIVO _________________________________________________________________ 26 2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS _______________________________________________ 26 3 MATERIAL E MÉTODOS ______________________________________________________ 27

3.1 DESENVOLVIMENTO DO MATERIAL DIDÁTICO – TIRINHAS ____________________ 27

3.2 AVALIAÇÃO DOS CONHECIMENTOS PRÉVIOS SOBRE CONCEITO, ESTRUTURA E

FUNÇÃO DE GENE ____________________________________________________________ 28

3.3 PROPOSTA METODOLÓGICA DE USO DAS TIRINHAS NO ENSINO SUPERIOR ____ 30

3.3.1 Análise dos resultados ____________________________________________________ 33

3.4 ELABORAÇÃO E AVALIAÇÃO DE TIRINHAS AUTORAIS PELOS ESTUDANTES ____ 34

3.5 AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE ENSINO E APRENDIZAGEM DAS PROPOSTAS POR

MEIO DE UM QUESTIONÁRIO ___________________________________________________ 35

4 RESULTADOS ______________________________________________________________ 37

4.1 DESENVOLVIMENTO DO MATERIAL DIDÁTICO – TIRINHAS ____________________ 37

FUNÇÃO DE GENE ____________________________________________________________ 39

4.4 ELABORAÇÃO E AVALIAÇÃO DE TIRINHAS AUTORAIS _______________________ 48

MEIO DE QUESTIONÁRIO ______________________________________________________ 63

5 DISCUSSÃO _______________________________________________________________ 68

FUNÇÃO DO GENE ____________________________________________________________ 68

5.3 ELABORAÇÃO E AVALIAÇÃO DE TIRINHAS AUTORAIS _______________________ 71

MEIO DE QUESTIONÁRIO ______________________________________________________ 72

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ____________________________________________________ 74 7 REFERÊNCIAS _____________________________________________________________ 75 ANEXOS _______________________________________________________________________ 81 Anexo 1 – Texto utilizado na sequência didática sobre os modelos históricos de gene

(Nascimento, 2010). ______________________________________________________________ 82 Anexo 2 – Texto utilizado na sequência didática sobre as novas propostas para o conceito de gene (Nascimento, 2010). _________________________________________________________ 89 Anexo 3 – Artigo publicado na Revista Brasileira de Genética na Escola, Vol. 9, N˚ 2, P. 118, 2014. __________________________________________________________________________ 94 Anexo 4 – Artigo publicado na Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciências, Vol extra, P. 2695-2700, 2013. ________________________________________________________________ 99

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1 INTRODUÇÃO

Devido ao progresso científico e tecnológico, cada vez mais o conhecimento se torna complexo, dificultando o acesso ao público em geral. Isso reforça a ideia de que a ciência é de domínio exclusivo para os pesquisadores, isolando-os em uma atmosfera restrita, devido à deficiência do Ensino de Ciências em esferas mais básicas, distanciando o conhecimento científico do público leigo (1).

A presença da ciência e da tecnologia no cotidiano das pessoas é amplamente reconhecida em assuntos que se centram em temas científicos, como novas vacinas e terapias, alimentos transgênicos, biocombustíveis, clonagem genética, medicina genômica personalizada e outros (2). A incompreensão de determinados conceitos, teorias e processos científicos dificulta a compreensão da leitura e exclui o interesse em se informar dos acontecimentos produzidos no campo da ciência.

Esse panorama pode ser um resultado do ensino tradicional da ciência, que normalmente é muito formal e limitado aos conceitos teóricos, com poucas ou nenhuma prática. Isso possivelmente torna o aluno mais passivo, com pouca participação na aula, sem o entusiasmo de ir além do que o professor ensina. Insistir nesse tipo de ensino acarreta na fraca construção de conhecimentos, que é uma meta importante no desenvolvimento do Ensino e tem como principal consequência a perda de interesse em querer questionar e obter respostas (1).

As implicações de formar e informar dependem dos comportamentos e valores do educador e do educando, onde pode-se atingir um equilíbrio com a educação não-formal com percepções das descobertas científicas e não com a mera repetição de conhecimentos consagrados institucionalmente (3). O desenvolvimento e a implementação de materiais educacionais possibilitam a criação de uma geração que enxerga problemas do estudo da vida de maneira lúdica (1).

Pesquisas na área de ensino evidenciam os problemas que os professores enfrentam ao tentar inserir temas atuais tão necessários para a educação científica almejada. Diversos autores que argumentam a adoção de abordagens que envolvam o aluno mais ativamente no processo de aprendizagem sugeriram como possíveis soluções, alternativas didáticas em que os estudantes sejam capazes de

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resolvê-las, compreendendo os conceitos aplicados e desenvolvendo ideias mais adequadas sobre ciência (1, 3, 4, 5).

Conceitos de genética são desafios no ensino-aprendizagem, especificamente o conceito do gene, onde até os cientistas discordam ao definir este conceito (6, 7, 8, 9, 10). Neste trabalho está sendo proposta uma nova abordagem didática visando facilitar o melhor entendimento do conceito de gene e suas derivações por estudantes do ensino superior.

1.1 O ENSINO DE GENÉTICA

Durante a segunda metade do século XX, o Ensino de Genética tornou progressivamente um campo essencial da Biologia, devido ao avanço do conhecimento científico da área. As implicações éticas presentes em inovações tecnológicas promovem discussões na comunidade científica, perpassando pelos meios de comunicação à agenda de autoridades mundiais (10). Em decorrência principalmente da velocidade com que o conhecimento científico está sendo produzido e da formação inadequada de professores, observa-se um rápido e progressivo acúmulo de problemas conceituais (10,11).

O número de documentários e de programas de popularização do conhecimento científico apresentados nas redes de televisão estão cada vez maiores, ao mesmo tempo que o assunto genética está mais presente na mídia. Do mesmo modo, jornais e revistas dedicam espaços específicos para as novidades da Ciência, principalmente quando têm relação com a saúde ou comportamentos humanos. Apesar da presença reiterada na mídia e da indiscutível relevância, o conhecimento produzido por geneticistas raramente é entendido pelo público, que continua explicando os fenômenos hereditários usando conhecimentos de senso comum (12). Por exemplo, a ideia de que os atributos genéticos estão no sangue persiste apesar do conhecimento sobre o processo de fecundação, da natureza do material hereditário e das leis mendelianas de herança serem amplamente conhecido (13). Termos como gene, cromossomo e DNA estão espalhados na cultura popular, porém a atribuição de significado que se tem na sociedade distanciam dos conceitos científicos (14).

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presentes nos meios de comunicação que exigem do estudante um alto nível do conhecimento e compreensão científica. Exemplo disso são questões relativas ao genoma humano, prevenção de doenças genéticas, organismos geneticamente modificados, alimentos transgênicos, terapia gênica, clonagem, dentre outros (6, 10).

Além disso, a Genética envolve uma série de assuntos relativos às questões fundamentais sobre a vida, que se direcionam à transmissão e ao desenvolvimento das características, trazendo à tona conceitos e processos ligados à hereditariedade (10). Por isso, diversas dificuldades relativas ao ensino-aprendizado são relatadas na literatura (5, 8, 15, 16).

Uma dificuldade do Ensino de Genética diz respeito à̀ compreensão dos elementos envolvidos na herança. Os estudantes têm uma grande dificuldade em compreenderem a natureza da informação genética e como é passada pelas gerações (10). Um estudo recente reforça a importância de transmitir aos estudantes os novos conhecimentos que se contrapõem à ideia simples da herança monogênica, que ainda persiste no ensino superior (17).

A falta de compreensão do processo da meiose, reprodução sexual, formação dos gametas e geração da diversidade vem sendo apontada como outro fator na dificuldade de ensino e aprendizagem da genética (7, 8). Além disso, têm-se ainda outros fatores como o excesso de vocabulário utilizado, a falta de articulação dos conteúdos e a dificuldade de estabelecer relações quando outros conteúdos são abordados, como por exemplo a relação entre gene, genótipo e fenótipo (10).

Há uma contradição entre o desenvolvimento atual e os conceitos básicos da área de genética. Enquanto os campos da Genética e da Biologia Molecular explicam cada vez mais a estrutura do material genético e refinam as possibilidades de intervenção desse material, os conceitos básicos apresentados no Ensino ainda possuem uma visão simplificada e não condizente com a realidade desses novos conhecimentos. A preocupação com a compreensão dos estudantes sobre a natureza dos genes e da informação genética no Ensino de Genética por parte dos professores e profissionais da área de ensino são descritas em diversos trabalhos (6, 8, 10, 19). Dentro desse contexto, a Sociedade Brasileira de Genética vem subsidiando debates e reflexões sobre o ensino de genética, por meio da revista eletrônica “Genética na Escola”, criada em 2006, onde se encontram várias propostas e análises.

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O ensino de Genética, na graduação, tem sido basicamente teórico, desprovido de práticas motivadoras e da apresentação de metodologias que gerem produtos nessa área. A facilitação do aprendizado por meio de estratégias do Ensino durante a formação de professores, visa formar e atualizar os profissionais que irão se dedicar ao Ensino médio e/ou fundamental. Estas estratégias não apenas visam possibilitar a inclusão de temas de grande importância, mas também reforçar e estimular a ideia de que o ensino das Ciências deve ser uma atividade dinâmica, originada em vivências concretas.

1.2 O CONCEITO DE GENE

O termo "gene" foi introduzido por Wilhelm L. Johannsen, em 1909, numa tentativa de diferenciar fenótipo de genótipo (6, 8). O conceito de gene foi certamente um dos marcos da história da ciência no início do século XX, entretanto, a partir de 1980, o futuro deste conceito não parecia promissor. O conceito de gene já foi considerado “sob tensão” (20) e “com problemas” (21), sendo, atualmente, considerado por diversos autores como um conceito em crise (5, 6, 22, 23, 24, 25).

Os diferentes modelos históricos definidos por Gericke e Hagberg, se basearam na ideia de gene como uma unidade hereditária para o desenvolvimento desses modelos (8, 19). Esses modelos, descritos a seguir, são as definições dos conceitos que foram considerados nesse trabalho:

(a) Modelo mendeliano: gene é uma unidade de transmissão e função que produz um traço físico específico, onde não há clareza sobre a existência de uma unidade material na célula.

(b) Modelo clássico: gene é uma unidade de transmissão, função, recombinação e mutação, se localiza no cromossomo e age de modo semelhante a enzima que origina uma característica.

(c) Modelo bioquímico-clássico: gene continua sendo visto como uma unidade de transmissão, função, recombinação e mutação, continua localizado no cromossomo e é responsável pela produção de uma enzima específica que dá origem a uma característica.

(d) Modelo neoclássico, que neste trabalho será referido como molecular clássico, seguindo Griffiths e Neumann-Held (23): gene é uma unidade de

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transmissão, função, estrutura e herança, que é representado por um segmento de DNA ininterrupto, com um começo e fim bem delimitado, se localiza no cromossomo, codifica um produto funcional, que pode ser uma cadeia polipeptídica ou uma molécula de RNA funcional.

A compreensão sobre o genoma e seu funcionamento aumentou consideravelmente em decorrência dos resultados de projetos como o Projeto Genoma Humano – PGH – (26), da Enciclopédia de Elementos do DNA (da sigla em inglês, Deoxyribonucleic Acid) – ENCODE – (27) e do The 1000 Genomes (28). Por outro lado, colaboraram sobremaneira para a atual crise do conceito de gene.

A relação de 1:1:1 entre genes, produtos gênicos e função gênica observada no conceito molecular de gene, direcionou a uma compreensão de unidade genética contestável. A unidade estrutural, representada por um segmento ininterrupto do DNA com limites bem definidos, é confrontada, por exemplo, com a presença de genes interrompidos. Em organismos eucarióticos o gene não é contínuo, apresentando regiões não codificadoras chamadas íntrons e regiões codificadoras chamadas éxons. Os limites de um gene também foram questionados com o conhecimento de genes intrônicos, representado pela presença de um gene dentro do íntron de outro gene, admitindo a existência de dois genes em um mesmo locus. Da mesma forma, a presença de elementos regulatórios distantes, como os

enhancers e silenciadores, demonstram que as sequências de DNA envolvidas em

uma expressão podem estar amplamente separadas uma das outras no genoma. Os genes, portanto, não possuem fronteiras claras e podem se superpor com a presença desses fenômenos (7).

A unidade funcional, que codifica um produto com uma função única, entra em conflito com o fenômeno do splicing alternativo, que leva a geração de diversos transcritos a partir de um gene, originando múltiplos produtos proteicos em um locus genético. Além disso, um segmento de DNA pode codificar para dois produtos proteicos diferentes em diferentes trechos de leitura, representada pelos genes com quadro de leitura sobrepostos, demonstrando que não há a correspondência direta entre DNA e sequência proteica. Os rearranjos gênicos em células somáticas também resultam em muitos produtos gênicos alternativo, tornando o cenário ainda mais complexo (5, 7, 8).

Ainda, existem diversos outros fenômenos elucidados nas últimas décadas que ampliam essa crise, contestando as unidades genética do conceito molecular

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clássico de gene. Entre eles, os que diminuem a responsabilidade da informação herdada da sequência de DNA. As modificações epigenéticas pode não ser baseada na sequência de DNA, a expressão gênica é dependente da origem do material genético, ou seja, se a fonte foi a materna ou a paterna; da influência do ambiente, entre outros fatores, fazendo com que o fenótipo não seja determinado estritamente pelo genótipo. O RNA mensageiro (mRNA) pode ser modificado enzimaticamente, em um processo conhecido como edição de mRNA, reforçando que a informação contida no DNA não é codificada diretamente em sequências de RNA. Eventos pós-traducionais, como o splicing de proteína, possibilitam que produtos proteicos se auto clivem gerando produtos funcionais múltiplos. Os locais de clivagem das sequências proteicas não são determinados pela sequencia gênica (5,6, 7, 8, 29).

Conforme demonstrado acima, as unidades genéticas foram contestadas conforme os avanços da pesquisa em Genética foram surgindo. Diversos autores tentaram adequar o conceito de gene reagindo à crise instaurada, porém essas concepções não substituíram as anteriores, abrindo espaço para a coexistência de múltiplas concepções científicas do gene (6, 8). Os modelos, descritos a seguir, são as definições dos conceitos de reação à crise que foram considerados nesse trabalho.

O abandono do conceito de gene foi proposto por alguns pesquisadores (30, 32). Esses autores argumentam o peso do discurso biológico a respeito do conceito de gene e propõe que o conceito não deva ser mais utilizado. Contudo, em 2005, Keller afirma que o conceito pode ser mantido, mas que deve ser utilizado com cautela (21).

Nesse sentido, o conceito de gene como processos nega a abordagem de gene como unidades básicas e abre caminhos para um contexto de sistemas genéticos, que inclui as conexões informacionais e dinâmica das células. Dessa forma, o conceito de gene não possui sentido fora da célula e o DNA perde a postura de comando e passa a ser comandado pela célula (8, 21).

Uma visão conservadora foi proposta por Griffiths e Neumann-Held, sendo sustentada por uma revisão conceitual que tenta suprir os desafios impostos ao conceito molecular clássico de gene. No conceito molecular processual de gene, o DNA continua sendo uma sequência linear, mas não tem um papel único no desenvolvimento (23). Os genes não são vistos mais como entidades e sim como processos que regulam a expressão de um produto, incluindo os conceitos de

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splicing alternativo e edição de mRNA (5, 8, 23).Outra forma conservadora de

definição, em relação ao conceito molecular clássico de gene, foi a divulgada pelo

Projeto Genoma Humano, que definiu gene como uma unidade física e funcional

da hereditariedade, onde uma sequência ordenada de nucleotídeos está localizada numa posição particular no cromossomo que codifica um produto funcional: proteína ou RNA (http://ghr.nlm.nih.gov/glossary=gene).

A proposta de gene como processos e o conceito molecular processual

de gene tem em comum a definição do conceito de gene considerando os

processos envolvidos nas células (21, 23, 32), implicando que os genes sejam compreendidos de uma maneira mais dinâmica sendo construídos dentro do processo celular (8). De forma semelhante, o conceito sistêmico de gene, sugerido por Pardini e Guimarães, entende sistemas como a célula inteira interagindo com o ambiente, esse sistema seria o correspondente a um banco de dados interativo. Sendo o gene, portanto, definido como uma combinação de sequências de ácidos nucléicos, que pode ser tanto o DNA quanto o RNA, que foi definida pelo sistema para corresponder a um produto, que pode ser tanto o RNA quanto um polipeptídeo (5, 33).

Fogle sugeriu um modelo estrutural que caracteriza o conjunto de domínios

para transcrição ativa (32, 34). Esses domínios são considerados as sequências

de nucleotídeos que diferem entre si por suas características estruturais ou funcionais, como éxons, íntrons, promotores, enhancers, dentre outros. Sendo o gene considerado como esses domínios que são combinados para formar conjuntos para a transcrição ativa (5, 7, 8).

Outros autores, no entanto, não sugeriram um novo conceito de gene, apenas atribuíram outros significados diferenciando o conceito de gene. Por exemplo, o conceito de Gene-P e Gene-D descrito por Moss (24, 25). O Gene-P se assemelha à compreensão do modelo de gene mendeliano, determinando as diferenças fenotípicas sem se basear numa entidade do genoma. Esse conceito de gene resolve questões relativas a características deterministas que são resultado de uma diversidade de processos que termina no fenótipo apresentado, como comportamento, inteligência, dentre outras, sendo útil na análise de heredogramas e no melhoramento genético onde os cruzamentos são planejados (8). Por sua vez, o gene-D é considerado real, definido por alguma sequência de DNA, que não determina características fenotípicas. A ideia, contudo, é que não há relação entre

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características que sejam determinadas apenas por genes, e sim que as características fenotípicas dependem de uma série de processos genéticos, epigenéticos e ambientais (5, 8).

Na proposta resultante do projeto ENCODE, o gene foi entendido como uma união de sequências genômicas que codifica um conjunto de produtos funcionais potencialmente sobrepostos, negando a existência da relação 1:1 entre sequência de DNA e produto funcional, que representam desafios ao modelo molecular clássico de gene (8, 35, 36).

Adicionalmente a essa crise, observa-se dificuldade na compreensão do conceito básico por parte de todos os atores envolvidos no processo de ensino-aprendizagem da genética. Isso pode ser devido a presença de conceitos vagos e confusos com relação ao conceito de gene, em livros didáticos do ensino médio e superior, além das revistas de divulgação científica, que podem levar a concepções equivocadas (10, 15, 29). O uso de metáforas para retratar o termo gene em redações de divulgação científica é passível de cuidados para que não haja uma ambiguidade de interpretação (10).

Apesar da importância do conceito de gene para a biologia em geral e, especialmente, para o Ensino de Genética e Biologia Molecular, as discussões realizadas na pesquisa acadêmica sobre o conceito de gene não alcançaram as salas de aula do Ensino Médio e Superior. A informação da crise do conceito e os debates acerca do assunto são escassos tanto nos livros didáticos de Biologia Celular, Molecular e Genética utilizados no Ensino Superior em todo o mundo (15), quanto nos livros de Biologia para o Ensino Médio publicados no Brasil (29).

Com base nos resultados do Programa Nacional do Livro para o Ensino Médio (PNLEM), o conceito molecular clássico de gene, e outras ideias atualmente controversas, é predominante nos livros didáticos de Biologia do Ensino médio, mesmo quando o splicing alternativo já foi abordado (19, 37). Os autores defendem a necessidade de incluir, na educação científica de nível médio, uma abordagem mais atualizada do gene e dos fenômenos que desafiam ideias a seu respeito.

Em termos gerais, o tratamento de ideias sobre gene e informação genética nos livros didáticos no Ensino de Biologia deve defender a atualidade do conhecimento aproximando-se da complexidade dos sistemas genéticos, evitando interpretações equivocadas por parte dos estudantes. As interpretações equivocadas por meio de visões deterministas sobre a relação entre gene e fenótipo,

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por exemplo, podem ser fonte de simplificações das relações genótipo-fenótipo e da estrutura dinâmica dos sistemas genômicos encontrados em discursos sobre genes em diferentes esferas de nossa sociedade (29). Seguindo esse pensamento, Nascimento tenta aproximar o conhecimento científico sobre o conceito de gene da realidade do Ensino Superior de Ciências Biológicas propondo uma sequência didática que aborda o tema sob uma perspectiva contextual (8).

Para tanto, não é necessário que os livros didáticos e professores de Biologia estejam informados de todos os novos conhecimentos produzido na área, mas que os principais avanços em discussão ultrapassem a visão determinista sobre o gene, ponderando os modelos propostos sobre a estrutura e função do gene (10).

1.3 A ARTE NO ENSINO

Durante o processo de aprendizagem, é indicado que os professores considerem a presença de meios de divulgação de ciência, transformando a sala de aula em um ambiente propício aos alunos terem acesso aos conhecimentos cientificamente aceitos e atuais (3). Uma proposta a ser utilizada para facilitar a inserção do conhecimento científico a partir de uma busca pela leitura é o uso das tirinhas de Histórias em Quadrinhos (HQ). A publicação diária de tirinhas em veículos de comunicação impulsionou a popularização dos quadrinhos a partir de 1930, e, desde então, é um meio de críticas jornalísticas, protestos políticos, relatos do cotidianos e, como aqui mostrado, um instrumento educacional (39).

As tirinhas são sequências narrativas, de dois a cinco quadrinhos, que utilizam linguagem verbal e não verbal para transmitir uma mensagem de caráter opinativo, que geralmente envolve um personagem principal em torno do qual gravitam os outros. Mesmo com um espaço curto, o humor das tirinhas captam a atenção do leitor a partir de uma proposta irônica ou com pluralidade de sentidos (39). As histórias menores ressaltam as imagens e linguagens utilizadas, exigindo dos autores a capacidade de produzir histórias que não promovam a memorização e que despertem a curiosidade. Além das tirinhas serem populares e possuírem uma linguagem acessível, elas podem ter intenção educativa se transformando em um recurso auxiliar para a educação científica, bem como um meio de divulgar ciência (1, 3, 38).

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A natureza das tirinhas com intuito educativo podem consistir de 1. um conteúdo curricular específico, abordando um determinado conceito de uma disciplina que integre o currículo do Ensino fundamental, médio ou de graduação a ser explorado; 2. um conteúdo extracurricular, com objetivos de abordar conceitos, notícias de avanços científicos e tecnológicos que só são transmitidos aos estudantes por meio da mídia impressa ou televisiva e não pelos livros didáticos ou do ensino formal; 3. de uma contextualização histórica, onde o desenvolvimento científico se relaciona a outro fato marcante na história; ou 4. da apresentação de situações que reflitam as relações entre ciência e sociedade (3). Esse conjunto de características permitem que o uso de práticas motivadoras como as tirinhas, no ensino de ciências, promovam aos seus leitores uma visão mais críticas das informações recebidas (4, 38, 40). A produção desse material didático além de permitir a utilização em sala de aula, pode ser abordado também em ensino à distância, servindo como suporte para obter sucesso no desafio da alfabetização científica (3).

O Ensino de Ciências tem buscado espaço nas áreas de pesquisa e diversos estudos do âmbito acadêmico nacional e internacional apresentam propostas de análises e utilização de HQ como recurso para a educação científica e como meio para divulgar Ciências. A relação entre as HQ e as inúmeras possibilidades de metodologias que esse material possui ganha cada vez mais destaque em pesquisas em Educação para a Ciência. Elaborar metodologias com o uso de tirinhas em sala de aula une esse material ao conteúdo programado com finalidade de ensinar novos conteúdos de forma mais dinâmica e motivadora ao processo de ensino e aprendizagem (1, 3). Para tanto, as tirinhas se transformam em um exemplo de como unir ciência e arte, incentivando maior expressão e liberdade de opinião por parte dos estudantes, potencializando a assimilação de conteúdos curriculares, ampliando a criatividade e construindo conhecimentos a partir do imaginário (40, 41).

O Projeto de Educação de Ciências Através de Histórias em Quadrinhos (EDUHQ), implementado por Caruso et al., reúne diversos pesquisadores, professores e estudantes do Rio de Janeiro e visa produzir diversos materiais didáticos de forma lúdica, utilizando a linguagem dos quadrinhos, para o ensino fundamental e ensino médio. Nesse projeto, os autores priorizaram características como a criatividade e a liberdade de expressão para a produção de mais de 700

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tirinhas (disponíveis no site www.cbpf.br/eduhq), que abrangem diversas áreas do conhecimento (3).

Cabello et al. apresentam em seu trabalho uma HQ sobre a hanseníase como instrumento de educação, para o ensino fundamental, e de divulgação científica, para ser utilizada em campanhas de conscientização da população. A hanseníase é uma questão da saúde pública Brasileira, onde a falta de informação a respeito do assunto configura um quadro de preconceito perante a sociedade, que dificulta o diagnóstico e o tratamento. Os resultados desse trabalho demonstram que a educação não-formal deste problema de saúde, nos dois contextos sociais analisados, pode auxiliar na correta informação a cerca do assunto (1).

Testoni e Abib desenvolveram uma HQ visando a utilização como uma estratégia didática no contexto do Ensino de Física e, ainda, incentivam os estudantes a desenvolverem suas habilidades desenhando novas histórias de acordo com o que foi discutido. Os resultados desse trabalho indicaram que a estratégia de educação não formal foi bem recebida pelos estudantes de ensino fundamental, que se demonstraram bastantes interessados na dinâmica (41, 42).

Com o auxílio do professor, o uso das tirinhas dentro e fora da sala de aula se transformam em uma atividade prática que fornece condições para a construção do conhecimento científico, onde o aluno será capaz de defender as ideias a respeito de conceitos abordados em sala, valorizando a participação ativa do estudante no processo de aprendizagem (38). Um incentivo para o material fomentar discussão pode ser o uso de erros conceituais nas HQ, fazendo-se necessário o papel do professor como mediador das discussões entre a mensagem das tirinhas e do conteúdo curricular da disciplina para que os alunos reconheçam o material como um recurso adicional atrativo para formar consciências (4).

Trabalhos que abordam esse conceito atestam que a discussão envolvendo quadrinhos como instrumento adicional à prática em Ciências começa a se delinear de forma efetiva. Com isso, buscam-se novas alternativas para ensinar Ciências se aproximando cada vez mais dos interesses e da motivação de seus alunos (1, 4). Neste sentido, analisar o Ensino de Ciências dentro da sala de aula torna-se essencial para o professor abrir novas possibilidades para a discussão, pois os estudantes são capazes de modificar a dinâmica da aula sendo eles os principais agentes das suas construções de conhecimento (38).

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O ensino tradicional tem levado à fraca construção de conhecimentos e, como consequência, à perda de interesse em querer obter respostas. Os estudantes melhores estimulados poderão desenvolver sua natural curiosidade e o seu potencial criativo para muito além do livro didático. Para isso, situações lúdicas são essenciais para o estímulo da criatividade, relacionamentos sociais e inteligência, podendo facilitar também expressões de emoções, o que é igualmente importante na aprendizagem e na busca de novos conhecimentos. Novas metodologias como as tirinhas podem proporcionar oportunidades ímpares de investigação e exploração (1).

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2 OBJETIVO

Desenvolver e testar um material didático, no formato de tirinhas, que facilite a discussão, avaliação de conhecimentos prévios e reconstrução sobre o conceito, estrutura e função do gene.

2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Desenvolver e introduzir tirinhas como recurso didático no aprimoramento e reconstrução do conceito, estrutura e função do gene;

• Testar o novo recurso no Ensino de Genética da Universidade de Brasília; • Avaliar os conhecimentos prévios dos estudantes da disciplina de Genética

da Universidade de Brasília sobre o conceito, estrutura e função de gene; • Propor e testar uma sequência metodológica com o uso das tirinhas

desenvolvidas na reconstrução do conceito, estrutura e função do gene, da disciplina de Genética da Universidade de Brasília;

• Avaliar o processo de ensino-aprendizagem com o uso de tirinhas utilizando questionário específico na disciplina de Genética da Universidade de Brasília.

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3 MATERIAL E MÉTODOS

No presente trabalho foi desenvolvido um novo material didático, na forma de tirinhas, e testado na disciplina de Genética da Universidade de Brasília. As tirinhas vem sendo reconhecidas como facilitadora na inserção do conhecimento científico, devido à sua popularidade e linguagem acessível (1). Planejada com intenção educativa, pode ser utilizada como um recurso para a educação científica e um meio de divulgar ciência. Esse conjunto de características permite o uso das tirinhas como práticas motivadoras, promovendo em seus leitores uma visão mais crítica das informações recebidas (4, 38, 40).

Foram desenvolvidas três tirinhas buscando enquadrar os desafios, estimular a discussão e o pensamento crítico relacionado ao conceito, estrutura e função do gene. Inicialmente as tirinhas foram utilizadas para avaliar o conhecimento prévio relacionado ao conceito de gene em turmas de graduação em Enfermagem, Ciências Biológicas e Biotecnologia. A segunda aplicação do material foi realizada de forma independente da primeira. Nesse segundo momento, as tirinhas foram utilizadas para fomentar a discussão, desconstrução e reconstrução do conceito de gene por meio de uma proposta metodológica, em turmas de graduação em Ciências Biológicas e Biotecnologia. Em um terceiro momento, após a aplicação da proposta metodológica, os estudantes das turmas de graduação em Ciências Biológicas e Biotecnologia foram incentivados a elaborar tirinhas autorais contextualizando o tema abordado. O processo de ensino-aprendizagem foi avaliado por meio de um questionário. Estas avaliações e aplicações são detalhadas a seguir.

3.1 DESENVOLVIMENTO DO MATERIAL DIDÁTICO – TIRINHAS

A proposta desse material originou-se da necessidade de discutir a crise no conceito de gene na graduação e buscar a preparação dos estudantes para receber novos conhecimentos e suas aplicações na sociedade. Para o desenvolvimento das três tirinhas foram definidos: (a) Três temas a serem abordados; (b) um personagem central; (c) o desenho das tirinhas, incluindo enredos; (d) enunciados e questionamentos sobre os temas abordados.

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Os três temas selecionados para serem abordados nas tirinhas foram: (a) o dogma central da biologia, ou seja, um gene: uma proteína; (b) a relação entre a estrutura física do gene e a sequência de aminoácidos de uma proteína; (c) o conceito de gene propriamente dito. A partir da definição dos temas, foi desenvolvido um enredo para cada um. A arte final foi realizada pela artista Luna Rufino.

Visando implementar a conexão dos estudantes ao material didático, foi desenvolvido um personagem principal representando um estudante de graduação cursando a disciplina de Genética. A ideia central foi de que os estudantes, ao serem apresentados às tirinhas, se identificassem com o personagem, ficando confortáveis, estimulados a externarem seus questionamentos e participassem mais ativamente das atividades relacionadas à disciplina. Nas tirinhas, esse personagem foi inserido em três contextos comuns aos estudantes: questionar o conteúdo de palestras, uma conversa em horas de diversão e estudar para uma prova.

Cada tirinha foi acompanhada de um enunciado e um questionamento diretamente relacionado ao tema abordado, além do enredo. Não esperava-se respostas padronizadas, pois esses conhecimentos deveriam ser construídos por meio de consultas, discussões, trocas de ideias e respostas elaboradas espontaneamente. Para a tirinha sobre o Dogma Central da Biologia foi desenvolvido um contexto em que o estudante está em uma palestra e essa tirinha foi denominada “Palestra”. O enredo introduziu uma sequência de aminoácido e depois questiona a relação dessa sequência com a sequência do gene responsável. A tirinha “Genética no Bar”, mostrou o estudante em uma hora de lazer. O enunciado da tirinha sobre a relação entre estrutura física do gene e o aminoácido de uma proteína incluiu resultados do Projeto Genoma Humano e depois questiona se há uma relação direta entre gene e proteína. Na tirinha sobre o conceito de gene o aluno está estudando para uma prova e consultando diferentes fontes para entender os principais conceitos de Genética e foi denominada “Estudando para a prova”. O questionamento nesse caso foi como o estudante define o conceito de gene.

3.2 AVALIAÇÃO DOS CONHECIMENTOS PRÉVIOS SOBRE CONCEITO, ESTRUTURA E FUNÇÃO DE GENE

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A primeira aplicação das tirinhas teve como objetivo avaliar o conhecimento prévio de estudantes de graduação sobre o conceito, estrutura e função de gene antes de cursarem a disciplina Genética. Nesta proposta buscou-se utilizar o potencial do recurso didático, as tirinhas, em estabelecer conexões por incentivo da estratégia e não por apresentar o conteúdo pronto.

As respostas de estudantes do curso de Ciências Biológicas (n=61, onde n é número de estudantes), Enfermagem (n=62) e Biotecnologia (n=35), sobre o conceito, estrutura e função de gene presente nos enunciados foram avaliadas no início da disciplina Genética na Universidade de Brasília. A diferença do n amostral desses cursos se dá pelo fato de que esta aplicação foi realizada em dois semestres consecutivos nos cursos de Ciências Biológicas e Enfermagem, enquanto o curso de Biotecnologia só foi avaliado uma única vez, por ser um curso recente na Universidade de Brasília. A disciplina de Genética é ministrada no primeiro semestre letivo para Enfermagem, enquanto para Ciências Biológicas e Biotecnologia é ministrada no quinto semestre letivo, quando estes últimos já cursaram a disciplina Biologia Molecular. Foram considerados todos os estudantes que estavam matriculados na disciplina e que concordaram em participar.

As tirinhas, com seus enunciados e questionamentos, foram apresentadas individualmente aos estudantes, no primeiro dia de aula, antes que qualquer conceito fosse discutido. Foi solicitado que respondessem os questionamentos relativos a cada tirinha utilizando apenas o seu conhecimento prévio ao início da disciplina. Desta forma, solicitou-se que não houvesse conversas entres os alunos e nem consulta a materiais extras (livros, cadernos ou internet) durante a realização da atividade, além de não haver identificação individual nas respostas, garantindo, assim, o anonimato.

Para a análise das respostas dos conhecimentos prévios, foi desenvolvido um gabarito de acordo com o conteúdo esperado como conteúdo prévio, isso é, conteúdo abordado no ensino médio, utilizando um dos livros-textos mais utilizados no ensino médio brasileiro (37, 40), conforme pode ser visto no Quadro 1. Os critérios de correções foram: resposta certa – conteúdo esperado; resposta errada – sem o conteúdo esperado; e abstenção – não responderam à avaliação.

Quadro 1!Gabarito desenvolvido de acordo com o conteúdo do livro-texto mais utilizado no ensino médio (Amabis e Martho, 2006) para análise das respostas dos conhecimentos prévios dos

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estudantes dos cursos de Ciências Biológicas, Enfermagem e Biotecnologia sobre o conceito, estrutura e função de gene.

Tirinha Conhecimento esperado pelo aluno recém ingressado no ensino superior

Palestra

É esperado, que o estudante tenha conhecimento (1) do “Dogma central da Biologia Molecular”, onde há a correlação informacional entre DNA, RNA e proteína (1 gene: 1 produto funcional); (2) das características do código genético. (3) de que geralmente a sequência do gene não poderá ser inferida completamente.

Genética no bar

Espera-se que os estudantes correlacionem o “Dogma central da Biologia Molecular” e o “Conceito molecular clássico de gene”, onde o gene seja visto como unidade de estrutura e função, mostrando que não há relação direta de 1 gene: 1 proteína.

Estudando para a prova

É esperado que os estudantes saibam o conceito molecular clássico de gene. No conceito molecular clássico, o gene é considerado (1) uma sequência de DNA que (2) codifica um produto funcional, que pode ser tanto um (3) polipeptídeo quanto uma molécula de RNA, que, por sua vez, (4) terá uma única função.

3.3 PROPOSTA METODOLÓGICA DE USO DAS TIRINHAS NO ENSINO SUPERIOR

Foi desenvolvida uma proposta metodológica para o uso das tirinhas no ensino superior com a finalidade de reconstrução do conceito de gene a partir da promoção do pensamento crítico, discussão e a busca de informações na forma de uma sequencia didática. A proposta foi composta de três etapas: (a) apresentação e utilização das tirinhas para verificar os conhecimentos prévios; (b) aulas teóricas e uso de textos específicos, baseados no trabalho de Nascimento (8) e (c) revisita das tirinhas. A sequência didática foi dividida em quatro encontros, onde as tirinhas com enunciados e questionamentos foram aplicadas aos estudantes em duas situações diferentes. O objetivo dessa sequencia foi aumentar a complexidade do conceito de gene por meio da desconstrução do conhecimento prévio com base na apresentação de novidades teóricas atuais.

O primeiro encontro com os estudantes visou registrar o conhecimento prévio destes. Para tanto, as tirinhas com questionamentos foram distribuídas individualmente no primeiro dia de aula, após a apresentação da disciplina e antes que qualquer conceito fosse discutido com o professor. Foi recomendado que não

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houvesse conversas entres os colegas e nem consulta a materiais extras (livros, cadernos ou internet). Não foi imposto um tempo aos estudantes para a realização dessa atividade, visando que os mesmos respondessem com calma.

No segundo encontro foi apresentada uma aula teórica, de aproximadamente 40 minutos, onde buscou-se interação com os estudantes por meio de perguntas. O tema da aula foi a História dos conhecimentos sobre Hereditariedade e Genética, com enfoque na evolução do conceito do gene, até as descobertas de Watson e Crick, em 1953. Nessa aula foi discutido, dentre outros, a origem do termo gene, as definições dos modelos de gene mendeliano, clássico e bioquímico (19) e a proposta da estrutura do DNA em dupla hélice por Watson e Crick em 1953, que permitiu uma visão mais realista do conceito de gene por meio do modelo molecular clássico.

Após a aula expositiva foi utilizada parte de outra sequência didática, desenvolvida por Nascimento (8), que apresenta uma revisão sobre os modelos históricos de gene, que foram trabalhados em sala de aula durante a sequência didática aqui proposta. Durante essa parte da atividade, os alunos foram organizados em duplas para a leitura, discussão e resolução dos exercícios do

Texto 1 (Anexo A) que aborda o desenvolvimento dos modelos históricos de gene,

suas aplicações e limitações. Os estudantes ficaram livres para interagir com seu colega de dupla e a professora caminhou pela sala a disposição para tirar dúvidas dos estudantes. Com relação a esse texto, foram consideradas para esse trabalho as respostas à questão 1, que apresenta mapas conceituais dos modelos históricos do conceito de gene. As demais questões do texto de Nascimento (8), sobre o conceito da visão instrumentalista e realista, não foram aqui abordadas, pois não são do escopo desse trabalho.

Durante o terceiro encontro foi apresentada uma aula teórica em sequência à aula anterior, isto é, a evolução do conceito de gene a partir do trabalho de Watson e Crick em 1953. No mesmo formato da aula anterior, a aula teórica foi de aproximadamente 40 minutos e questionou as ideias de unidades (genética, estrutural, funcional e informacional) expostas no conceito molecular clássico, demonstrando os motivos da crise do conceito de gene. Foram, então, exemplificados os fenômenos que problematizam esse conceito, como o mecanismo do operon-lac, genes interrompidos, splicing alternativo, mecanismos de expressão gênica, regulações pós-transcricionais, regulações pós-traducionais, pseudogenes e modificações químicas na cromatina. O professor falou a maior parte do tempo, mas,

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como na aula anterior, buscou interação com os estudantes por meio de perguntas. Após a aula expositiva, os estudantes foram organizados em duplas e novamente foi utilizada parte da sequência didática sugerida por Nascimento (8). Nessa parte da atividade os alunos realizaram a leitura, discussão e resolução dos exercícios do

Texto 2 (Anexo B), sobre as propostas de revisão conceitual que buscam superar

os desafios ao modelo molecular clássico. Os estudantes ficaram livres para interagir com seu colega de dupla e a professora caminhou pela sala à disposição para tirar dúvidas dos estudantes. Ainda foi sugerida uma leitura complementar ao assunto, o artigo Genética em transformação (7), disponibilizado de modo virtual para os alunos. Foram consideradas para esse trabalho as respostas à questão 2, sobre conceito de gene. A questão 1, que investigou se o estudante conseguiu identificar semelhanças nos conceitos de gene apresentados, não foi avaliada por não estar no escopo deste trabalho.

No quarto e último encontro, o objetivo foi motivar os estudantes a reconstruir o conceito de gene por meio de consultas em meios científicos e discussões sobre o tema. As tirinhas respondidas na primeira aula retornaram aos estudantes para que, em duplas, fossem novamente respondidas estimulando o pensamento crítico e reflexivo. Foi recomendado aos estudantes que consultassem os textos disponibilizados nas aulas. Os estudantes ficaram livres para interagir com seu colega de dupla e a professora caminhou pela sala à disposição para tirar dúvidas dos estudantes. Os estudantes precisaram de aproximadamente 40 minutos para responderem aos conhecimentos prévios e 60 minutos para reconstruir os conceitos. Todos os estudantes demonstraram interesse durante a execução da atividade, discutindo com colega de dupla, e alguns chamaram a professora para dar um direcionamento nas atividades.

Esta sequência didática foi aplicada para os cursos de Ciências Biológicas (diurno e noturno) e Biotecnologia pela docente responsável pela disciplina. Só foram consideradas as respostas dos alunos que participaram de todas as atividades e que consentiram em participar (n=38). Em ambos os cursos selecionados, a disciplina de Genética tem como pré-requisito a disciplina Biologia Molecular. Essa proposta foi realizada independentemente da aplicação anterior (avaliação dos conhecimentos prévios), o que significa que foram aplicadas em semestres diferentes.

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3.3.1 Análise dos resultados

A abordagem adotada para a análise desses resultados foi descritiva, pois os dados coletados foram sustentados por citações retiradas das respostas dos estudantes sobre os questionamentos presentes nas tirinhas. Na análise da tirinhas “Palestra” foi verificada a relação entre a sequência de aminoácido e a sequência de DNA, enquanto na tirinha “Genética no bar” foi verificada a relação entre gene e proteína. Foram registradas as possibilidades de respostas, com a finalidade de observar a construção do novo pensamento. Para tanto, foram criadas quatro categorias de classificação:

Categoria 1: Avaliação de conhecimento prévio – ausência da relação direta 1:1.

Reconstrução – continuaram sem fazer a relação direta e acrescentaram em sua justificativa os fenômenos discutidos nas aulas, como por exemplo, a existência de íntrons e éxons, splicing, edição de RNA e modificações pós-traducional.

Categoria 2: Avaliação de conhecimento prévio – fazem relação direta 1:1.

Reconstrução – param de fazer a relação direta e acrescentam em sua justificativa os fenômenos discutidos nas aulas, como por exemplo, a existência de íntrons e éxons, splicing, edição de RNA e modificações pós-traducional.

Categoria 3: Avaliação de conhecimento prévio – ausência de relação direta 1:1.

Reconstrução – reescreveram a mesma resposta.

Categoria 4: o estudante fez a relação 1:1 no conhecimento prévio e na

reconstrução.

Para a análise da tirinha “Estudando para a prova”, as respostas fornecidas pelos estudantes foram classificadas de acordo com o conceito de gene identificado. Nas respostas dos conhecimentos prévios foram considerados os modelos históricos (15): mendeliano, clássico, bioquímico, molecular clássico e sem conceito, para aqueles que não conseguiram definir gene. Na reconstrução do conceito, foram avaliadas a presença da crise do conceito de gene e se houve preferência por alguma proposta de revisão conceitual (4): gene como processos, conceito sistêmico de gene, conjunto de domínios para transcrição ativa, conceito molecular processual de gene, gene-P e gene-D, conceito de gene no Projeto Genoma Humano e conceito de gene do Encode.

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3.4 ELABORAÇÃO E AVALIAÇÃO DE TIRINHAS AUTORAIS PELOS ESTUDANTES

Buscando estimular o estudante para a leitura, o estudo e a contextualização do conceito do gene, foi proposto que eles construíssem tirinhas autorais em grupos e depois as apresentassem a turma. Essa didática foi aplicada para as mesmas turmas da proposta metodológica de uso das tirinhas no ensino superior, isso é, os cursos de Ciências Biológicas (diurno e noturno) e Biotecnologia, da Universidade de Brasília. Para este trabalho, foram consideradas as atividades dos alunos que consentiram em participar (n=52) e contou com a presença da docente da disciplina em sala.

Visando o planejamento que a atividade requer, a docente repassou as instruções aos estudantes com duas semanas de antecedência das apresentações. Os estudantes foram organizados em duplas e⁄ou triplas e, excepcionalmente, individualmente. Nesta instrução houve ainda direcionamentos quanto à arte das tirinhas para que os estudantes não perdessem o foco durante a elaboração, pois o importante era a abordagem do assunto e não a estética do desenho. Para tanto, sugeriu-se que os estudantes pudessem utilizar desenhos próprios, montagens, quadrinhos existentes ou sites especializados, como o www.makebeliefscomix.com. Decorrido o tempo de elaboração das tirinhas autorais, as tirinhas foram apresentadas para suas respectivas turmas pelos seus autores. Foi disponibilizado o tempo de 5-10 minutos para os estudantes exporem a tirinha elaborada, explicarem o enfoque, o contexto e, em alguns casos, possíveis leituras alternativas que o material desenvolvido poderia oferecer.

Na análise dos resultados foi assumida uma metodologia qualitativa, os dados foram de natureza principalmente descritiva, pois o ambiente da sala de aula foi uma das fontes de dados e as descrições foram sustentadas por citações retiradas das respostas dos estudantes. As tirinhas elaboradas pelos estudantes foram classificadas de acordo com o assunto que abordaram dentro do tema da evolução do conceito de gene: crise do conceito, abandono do conceito, o conceito de gene como processos, o conceito de gene-P e gene-D, o conceito de gene do ENCODE, genes interrompidos, herança mendeliana, determinismo genético e fenótipo.